文档介绍：浙江大学计算机学院
硕士学位论文
基于物理的柔性管形变建模实时仿真
姓名:王晨
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:高曙明
20080601
摘要变技术已经发展得相对成熟,但对于工程上要求高保真的仿真应用而言并不适第二章给出带约束柔性管的动态样条形变物理模型。本章首先分析变的模型。最后,对定点和滑动点两类常见的约束,通过对约束意义下的拉格朗程,得到求解无约束能量方程的高效稳定方法。针对带约束的拉格朗日极值方程组,提出带定点约束和滑动点约束的求解算法,支持带约束的柔性管形变实时仿关键词:物理形变、形变建模、形变仿真、柔性管、约束柔性管的形变建模与仿真在工业产品开发、虚拟手术以及计算机动画等领域都有广泛的应用,是胪夹窝е蟹浅V匾5难芯靠翁狻D壳埃诩负蔚男合。本文研究带约束的柔性管基于物理的形变建模与实时仿真技术。第一章介绍柔性管变形技术的背景知识。首先介绍柔性管的计算机表示方法,之后分别叙述基于几何和基于物理的形变技术,最后针对物理形变的拉格朗日方程,介绍积分迭代的一般性策略。甊样条的性能,并添加合理的辅助控制点作为柔性管的中心线样条表示。之后,针对动态样条形变建模的难点,提出甊样条的拉格朗日能量计算方案和广义力计算方案,并通过有效化简,得到无约束情况下力觉生成形日系统进行分析,给出约束方程,同时将问题转化为求解带约束的拉格朗日极值方程组。第三章针对柔性管形变仿真既要准确又要实时的目标,给出带约束的柔性管动态样条模型稳定高效的求解方法。提出基于李普亚诺夫分析的迭代更新方真。第四章作为本文的结束语,对全文进行总结,并给出进一步研究的方向。浙江大学硕士学位论文
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图目录图虚拟装配中的管道线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图简单汽车模型的刂仆瘛图循环控制点的平滑甊样条⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图三角面片表示的短粗型柔性管⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图中心线扫略表示的柔性管⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图细长型柔性管形变⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟手术线的打结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图搿图控制点调整的跸弑湫巍图平均曲率表示的阕印图逋继荻扔蚍椒ú牟煌ㄖ德菪湫巍图嫣宓灾实隳P汀图灾实隳P湍D獠剂媳湫巍图嵝怨艿囊晃邢拊DP汀图踔柿考八俣确植肌图跬饬τ牍阋辶Ψ植肌图不同连续性的样条曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图呋旌虾曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同张量的样条曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.甊样条基函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..甊样条辅助控制点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⑴ぷ!⑼淝图煌饔玫愕墓阋辶Α图藿哟ッ娴难踔亓智洹图ǖ阌牖阍际图动态样条算法伪代码⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图数据不稳定的螺旋线变形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图原点处软管的旋转⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图圆柱扫略柔性管的段不连续现象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图填充不连续段的柔性管⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图聚乙烯轻质柔性管恒力下的形变序列⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图聚乙烯负重柔性管恒力下的形变序列⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图聚乙烯软管真实感形变实体显示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..浙江大学硕士学位论文
图非控制点不同广义力算法得到的形变⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图懔ψ饔孟碌南呖蚵菪弑湫巍图庹障抡媸蹈械氖堤迓菪弑湫巍图ǖ阍际娜嵝怨苄伪洹图阍际娜嵝怨苄伪洹浙江大学硕上学位论文图目录
表目录表积分能量性能统计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表聚乙烯柔性管材质和外力数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表聚乙烯轻质柔性管恒力变形的时间与长度统计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表重力添加后聚乙烯柔性管恒力变形的时间与长度统计⋯⋯⋯⋯⋯.浙江大学硕士学位论文
黼期:渐多月撕期:疃嘣日导师躲舀签字日期:岔尹年乡月夕日浙江大学研究生学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书果,也不包含为获得迸婆盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一本学位论文作者完全了解澎姿盘鲎有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝’江盘鲎可以将学位论文的本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:全部或部分内容